第3节 动能和势能 · 练习题（共18题）

动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是质量和高度，质量越大，高度越大，重力势能越大。 洒水车在不断的洒水工程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小；又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的动能势能都减小。

（1）动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大。 回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小，故A正确、BCD错误。故选A。

（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。 货箱随着电梯一同匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，同时货箱所处的高度增大，重力势能变大。故选D。

（1）实验中通过物块被推动的距离来反映小球动能的大小；（2）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大。 A、C：实验中通过观察物块在同一水平面上被推动的距离来比较小球的动能大小，故A正确。 将木球换成同样大小的铁球，重复实验，发现物块被推动距离增大，说明质量越大，动能越大，故C正确。 B：小球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B正确。 D：动能大小的影响因素：质量、速度．与物体的高度无关，故D错误。

撑杆运动员加速助跑是为了获得更大的动能，并在撑杆起跳过程中将动能转化为重力势能，此过程动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，当运动员到底最高点时动能为零，重力势能最大。

如图所示，用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么机械能守恒，所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能。 小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，有一部分机械能转化为内能，但是仍旧遵从能量守恒定律，所以在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能。 故答案为：等于、等于。

（1）物体间力的作用是相互的，螺旋桨在对空气施力的同时，也受到空气对它施加的反作用力；（2）动能大小跟质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；（3）解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。 （1）直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力，这个力就是飞机向上的升力。 （2）在带着包裹匀速飞行过程中，包裹的质量不变，速度不变，所以动能不变。 （3）以无人机为参照物，包裹与无人机之间的位置没有变化，所以，包裹是静止的。

（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，则让质量不同的小球从同一高度滚下；（2）由表格中的数据分析得出。 （1）影响动能大小的两个因素是质量和速度，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。 （2）根据表格中数据F=2N时，f1=0.6N，当F=3N时，f1=0.9N，则由此知f1=0.3F；滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F。 故答案为：（1）质量；（2）f=0.3F。

A、研究动能大小与质量的关系的实验中，要控制速度相同，故要控制钢球在同一高度由静止滚下，A错误； B、一切物体在任何情况下都有惯性，当木块最终静止时，木块的惯性不会随之消失，B错误； C、如果木块滑行时所受的外力全部消失，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，C正确； D、木块滑行一段距离后停止运动，说明力是改变物体运动的原因，D错误。故选：C。

列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的质量不变，速度增大，所以动能增大；而列车的质量和高度都没有发生改变，所以它的重力势能不变，故A正确，BCD错误；故选：A。

A、网球下落时，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化成动能，故A正确； B、乒乓球在空中飞行过程中速度和方向都发生变化，所以不是受到平衡力的作用，故B错误； C、球拍的网面凹陷，说明力可以改变物体的形状，故C错误； D、网球由于惯性向前运动，惯性不是力，不能说惯性的作用，故D错误。故选：A。

A、小球在下落过程中，重力不变，弹力不断增大，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，当重力和弹力的合力向上时，小球减速向下运动，所以小球速度先增大后减小，小球质量不变，所以小球动能先增大后减小；小球的高度不断降低，所以小球的重力势能不断减小，故A错误。 B、小球下落过程中，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，弹簧不断增长，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；当重力和弹力的合力向上时，小球的速度不断减小，弹簧不断增长，小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误。 C、小球下落时，弹簧不断增长，弹簧的弹性势能不断增加，故C正确。 D、小球运动到B点时，小球的高度最小，速度最小，小球的质量不变，所以小球的重力势能和动能都最小，故D错误。故选：C。

A、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小；故A错误； B、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大；故B错误； C、人的质量一定，在B点时速度最大，动能最大；故C正确； D、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大；故D错误。故选：C。

（1）物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法； （2）由a、b两图可知，物体的质量m1＝m2，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关； 比较a、c两图可知，物体的质量m1＜m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。 故答案为：多；高度；a、c。

（1）金属球质量一定时，金属球所处的位置越高，金属球的重力势能越大，金属球下落到小桌时动能越多，金属球对小桌做功越多，小桌进入细沙的深度越深。 （2）探究重力势能和高度的关系，保持物体的质量不变，改变物体的高度，表格中要记录物体不同的高度； 观察小桌进入细沙的深度，需要记录； 为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。 由实验现象得到的实验结论也要记录，表格如下： （3）为了防止小桌撞翻，使金属球在小桌中心的正上方，由静止自由释放，观察小桌进入细沙的深度。 故答案为：（1）小桌进入细沙的深度；做功；（2）如上表；（3）使金属球在小桌中心的正上方。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同； （2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大； （3）三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小； （4）让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同； 铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。 故答案为：（1）速度；从斜面的同一高度由静止滚下；（2）速度越大，动能越大；（3）丙；纸盒被推动的距离最小；（4）相等；匀速直线。

A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确； B．高度降低，故重力势能减小，故B 错误； C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误； D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。故选A。

A．用力将弓拉弯，弓的形状发生了变化，故说明力可以改变物体的形状，故A正确； B．箭被射出的过程中，弹性势能变小，动能变大，故弹性势能转化为动能，故B错误； C．射出的剑可以继续向前运动是因为惯性，而不是惯性作用，因为惯性不是力，故C错误； D．斜向上射出的箭在空中飞行时，高度变大，故重力势能变大，故D错误。故选A。